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海绵城市

【案例】深度剖析!海绵城市工程案例详解系列—公共建筑

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导读
公共建筑常见问题:缺少对雨水污染物的控制;广场景观形式单调,不透水铺装面积占比过大,下垫面结构及排水方式引起的积水与水污染问题等。海绵城市研究探索:海绵城市与LID理念的关键核心都是建立源头控制雨水管理措施,合理有效地提升建筑场地的雨洪能力能从根本上减少区域径流量,降低径流非点源污染,实现对雨水资源的合理再利用。从某种层面讲,海绵化的公共建筑也是绿色建筑的一种,所以绿色建筑也可以说是海绵城市的实施途径和微观体现之一,是实现海绵城市的基本单元。因此,从建筑尺度上来看,统筹考虑海绵城市与绿色建筑的建设十分必要。

“海绵”公共建筑实例

1、雨洪管理与植物的使用——万科建筑研究中心

▲案例介绍

万科建筑研究中心,是荣膺2014ASLA的通用设计类荣誉奖的作品。坐落于广东省东莞市的万科建研中心,其研究重点在于住宅产业化研究,将成为主要进行建筑、低能耗,以及生态景观相关方面的研究基地。在景观方面将重点研发生态材料,例如如何将预制混凝土模块应用在将来的地产项目中、探索不同类型的透水材料、植物配植等。

建设特色:

项目主要通过解决雨洪管理及低维护材料和植物的使用两大问题来实现低维护景观。

1、茂密的林冠可更加有效地承接并促进雨水蒸发,为园内空间减缓暴雨径流速度起到了先锋作用;

2、犹如涟漪般起伏的草甸地形对减缓暴雨径流速度起到的作用更为直接,并可延长雨水的过滤时间;

3、本土野花点缀中的生态草沟可进一步蓄存雨水;

4、涟漪草甸区三边围合着坐人矮墙;

5、涟漪园的边缘地带有一条透水石材铺砌的漫步小道。


1、落于林冠上的雨水会产生部分蒸发;

2、涟漪植栽区中分别间隔铺设着砾石、护根和陶粒三种不同的铺装材料,以确保其高度渗水性;

3、坐椅式挡土墙围合着涟漪植栽区;

4、园内其它区域铺设着风化花岗岩,形成透水路面。

▸园区第二区块的独立性雨水管理系统图示

雨水管理系统利用风能和太阳能将从周边区域收集而来的雨水抽送至建筑屋顶,使雨水在屋顶阶式湿地、生态草沟及澄清池之间进行循环。

▸雨水园及远处的风车景致。

园中风车装置的设置旨在利用风能并通过PVC管道将中央池塘的水源引至8米高的屋顶湿地。

▸屋顶阶式湿地图示

1、在现有屋顶上建造阶式湿地可使雨水穿流于湿地萱草丛中,为植物的修复及通风创造可能性;

2、阶式设计便于游人近距离接触及了解湿地具体的运作细节;

3、太阳能电池板可为抽水及场地照明提供能源,同时也可充当遮荫设施。

阶式湿地上蓄存的雨水流入澄清池中,进而从池中溢出流入临近的生态草沟。

植栽区内外分别铺筑的人行桥与人行道使人们得以通过观察和近距离接触生态草沟而有所受益。


▸风车园局部鸟瞰图——中央池塘、生态草沟、观景平台与风车主景。

以风能为动力,让雨季储存的雨水流动循环,不断净化,直至下一个雨季的到来。这样的雨水花园,尊重地域特点,以节能为根本,同时提供了教育、欣赏、娱乐的可能。

2、PP蓄水模块的综合应用—曲靖五馆一中心

▲案例介绍

五馆一中心(曲靖市文化体育公园)场馆占地总面积599亩,总建筑面积20.9万平方米,是一处集体育、科教、艺术于一体的大型现代化社会公共基础设施,是十二五规划期间曲靖市的重点建设项目之一,场馆自建成投入使用以来,承办了云南省运动会、国家级篮球联赛、全国越野赛跑等一系列大型体育活动。


曲靖市五馆一中心包括曲靖美术馆、曲靖科技馆、曲靖图书馆、曲靖博物馆、曲靖规划展示馆、曲靖体育中心。


▸科技馆


▸图书馆

本着经济、适用、美观、适度超前的原则,每一个建筑都是主题特色鲜明、功能完善、科技含量高,堪称国内先进、西部地区一流。

▸博物馆


▸美术馆

▸展览馆

▸体育中心

建设特色:绿色、人文、科技。

建设绿色生态示范区,这里设置了6个不同容量、分布在不同区域的雨水收集池,大约有3千方。雨水收集系统水池均采用 PP 模块拼装,蓄水池总容量为 2130 m³。 设置了3个中水处理站,污水全部处理以后回收作为绿化用水。

▸弃流过滤装置

此产品为弃流过滤于一体,利用水流的离心力及重力作用,将雨污进行分离排放与收集。产品内置水流堰挡板、控制阀,不锈钢过滤网。当达到设定的弃流量时,排污口自动关闭,停止弃流,进行雨水收集,内置的不锈钢过滤网可以对收集的雨水进行过滤,过滤产生的污染物会留在排污口箱体内,降雨结束后,排污口自动打开,过滤的污染物将随剩余水流排出,装置恢复原状,等待下次降雨。

不仅如此,所有的雨水全部回用,利用景观河(约有3万方水),作为雨水的蓄水,同时也作为景观水、绿化用水的水源点。

3、“海绵”校园—鹤壁天山小学

▲案例介绍

占地面积47亩的天山小学绿化率有32%,除了消防通道和升旗广场是不透水的水泥路面,包括教学楼、绿地、运动场在内的剩余场地都设置了透水设施。”几栋连体教学楼的四周被绿地包围了起来,绿地内开挖了植草沟,为的是收集建筑物屋面的雨水。
▲建筑特色

宽窄不一的几条园路都铺设了红色透水混凝土或灰色透水砖,而且路面要比两侧绿地高出15cm到20cm。铺设这些透水材料是为了让雨水快速下渗,下渗不完的雨水可以沿路面排入周边的下凹式绿地,绿地内有植草沟和雨水花园等海绵设施。

建筑物与绿地连接,绿地内的植草沟收集建筑物屋面雨水。

透水混凝土园路、透水砖园路的两侧是下凹式绿地,雨大时,路面雨水流入绿地内。


▸透水运动场

校园内最大的一块吸水“海绵”——200米环形运动场全部采用透水材料,跑道为脚感舒适的透水塑胶,中间的足球场铺设了可透水的人工草皮。小到中雨不会有积水,即使下大雨,下渗不完的雨水可顺着缓坡流入跑道内侧的渗沟。

▸跑道内侧的渗沟

白色鹅卵石衔接了园路和下沉式绿地,既延缓了雨水流速,又提升了景观效果;部分道牙石设置了孔洞,畅通了雨水在不透水路面与绿化带之间的流转;如今已看不到真身的两个地下蓄水池,填充了约200m³的鹅卵石。

绿地下方其中一处地下蓄水池填满了约100立方米的鹅卵石,有利于蓄渗雨水。

深度剖析——公共建筑现状问题
现状问题
▲公共建筑缺少对雨水污染物控制;▲广场景观形式单调,不透水铺装面积占比过大,下垫面结构及排水方式引起的积水与水污染问题。

▸积水严重的武汉市新华路体育场

深度剖析——公共建筑“海绵”化建设的策略与难点

关键策略:

▲绿色建筑雨水生态利用与低影响开发技术结合;立体多层次多功能分流分滞;▲雨水设施功能多元化,减少雨水管线使用,构造自然景观。通过原有湿地处理雨水,通过绿化空间消纳雨水,鼓励非传统水源回用。

难点与误区:

▲参照《绿色建筑评价标准》,只关注节水和雨水利用,缺乏雨水径流控制的考虑;▲植草沟、下洼绿地、滞留池等绿色技术措施示范,没有人的体验和参与,是纯粹的工程技术。
深度剖析——公共建筑“海绵”化建设中的关键产品与技术运用
公共建筑“海绵”化建设的特点
▲源头技术措施:绿色屋顶、低势绿地、生物滞留设施、渗透铺装、雨落管断接、雨水桶/池;▲中途技术措施:植被浅沟、渗透管渠、植被过滤带、旋流分离;▲末端技术措施:雨水湿地、雨水塘、景观水体、多功能调蓄。

“海绵”化建造的公共建筑常用到的产品技术剖析图:

 

海绵城市工程案例之居住小区关键产品一览表

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